監控系統防雷設計方案

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監控系統防雷設計方案 一、 引言 跟著安全監控系統在銀行、交通、小區、庫房治理中的迅速普及應用，監控系統設備因雷擊破壞的可能性就大大增加了。其後果可能會使整個監控系統運行失靈，並造成無法計算的經濟損失。 為了對安全監控系統采取有效的防雷保護措施，保障監控系統正常可*的運行，首先應明確監控系統遭受雷擊損害的主要原因以及雷電可能的侵入途徑，尤其是雷擊損壞較為嚴峻的室外監控設備，在分析其損壞原因的基礎上，准確選擇和使用監控系統設備的防雷保護裝置，以及研究和探討信號、電源線路的布放、屏蔽及接地方式等。可以使各安防工程公司，對進步監控系統的抗雷電能力，優化系統的防雷水平起到很好的作用。 二、 閉路監督系統的組成及雷害成因 1、電視監控系統（Closed Circait Televisiow,簡稱CCTV），一般由以下三部門組成： 前端部門：主要由黑白（彩色）攝像機、鏡頭、雲臺、防護罩、支架等組成。 傳輸部門：使用同軸電纜、電線、多芯線采取排擊、地埋或沿牆敷設等方式傳輸視頻、音頻或控制信號等。 終端部門：主要由畫面分割器、監督器、控制設備等組成。 2、 CCTV系統雷害成因 直擊雷：雷電直接擊在露天的攝像機上造成設備損壞；雷電直接擊在排擊線纜上造成線纜熔斷。 雷電波侵入：CCTV的電源線、信號傳輸或進入監控室的金屬管線到雷擊或被雷電感應時，雷電波沿這些金屬導線侵入設備，造成電位差使設備損壞。 雷電感應：當雷擊避雷針時，在引下線附近會產生很強的瞬變電磁場。處在電磁場中的監控設備和傳輸線路會感應出較大的電動勢。這現象叫電磁感應。當有帶電的雷雲泛起時，在雷雲下面的建築物和傳輸線路上都會感應出與雷雲相反的電荷。這種感應電荷在低壓排擊線路上可達100kv，信號線路上可40－60kv。這種現象叫靜電感應。電磁感應和靜電感應稱為感應雷，又叫二次雷。它對設備的損害沒有直擊雷來的猛然，但它要比直擊雷發生的機率大得多。 三、CCTV系統的綜合防雷直擊雷的防護: 在監控金屬高杆上安裝Φ20mm×1米高的避雷針，並與金屬高杆焊接。金屬高杆法蘭結構使用40×4mm鍍鋅扁鋼與接地網焊接。 監控電源的防雷監控設備的電源分為就近取電和集中供電,集中供電的電源部門按照電源的分級防護.直流電源上安裝直流電源避雷器.機房內電源應做好兩級以上防護，即在機房所在建築的電源總配電櫃處，並聯安裝壹套三相50KA的B級防雷模塊，或三相40KA的電源防雷模塊；在機房電源空開處，並聯安裝壹套三相20KA的電源防雷模塊，或三相40KA防雷箱；在監控電氣設備前，串聯安裝電源防雷插座數套。 1、前端設備的防雷 前端設備有室外和室內安裝兩種情況，安裝在室內的設備一般不會遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過電壓對設備的侵害，而室外的設備則同時需考慮防止直擊雷擊。 前端設備如攝像頭應置於接閃器（避雷針或其它接閃導體）有效保護范圍之內。當攝像機獨立架設時，避雷針最好距攝像機3－4米的間隔。如有難題避雷針也可以架設在攝像機的支橕杆上，引下線可直接利用金屬杆本身或選用Φ 8的鍍鋅圓鋼。為防止電磁感應，沿杆引上攝像機的電源線和信號線應穿金屬管屏蔽。為防止雷電波沿線路侵入前端設備，應在設備前的每條線路上加裝合適的避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線、信號線和雲臺控制線。 攝像機的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應串聯或並聯在直流變壓器前端，如直流電源傳輸間隔大於15米，則攝像機端還應串接低壓直流避雷器。 信號線傳輸間隔長，耐壓水平低，極易感應雷電流而損壞設備，為了將雷電流從信號傳輸線傳導入地，信號過電壓保護器須快速響應，在設計信號傳輸線的保護時必需考慮信號的傳輸速率、信號電平，啟動電壓以及雷電通量等參數。 室外的前端設備應有良好的接地，接地電阻小於4Ω，高泥土電阻率地區可放寬至 <10Ω。 2、傳輸線路的防雷 CCTV系統主要是傳輸信號線和電源線。室外攝像機的電源可從終端設備處引入，也可從監督點四周的電源引入。 控制信號傳輸線和報警信號傳輸線一般選用芯屏蔽軟線，架設（或敷設）在前端與終端之間。 GB50198－1994劃定，傳輸部門的線路在城市郊區、鄉村敷設時，可采用直埋敷設方式。當前提不充許時，可采用通訊管道或排擊方式，此時劃定了傳輸線纜與其它線路其它線路其溝的最小間距和與其它線路共杆架設的最小垂直間距 ． 傳輸線埋地敷設並不能阻止雷擊設備的發生，大量的事實顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約佔總故障的30％左右，即使雷擊比較遠的地方，也仍舊會有部門雷電流流入電纜。所以采用帶屏蔽層的線纜或線纜穿鋼管埋地敷設，保持鋼管的電氣連通。對防護電磁乾擾和電磁感應非常有效，這主要是因為金屬管的屏蔽作用和雷電流的集膚效應。如電纜全程穿金屬管有難題時，可在電纜進入終端和前端設備前穿金屬管埋地引入，但埋地長度不得小於15米，在入戶端將電纜金屬外皮、鋼管同防雷接地裝置相連。 3、終端設備的防雷 在CCTV系統中，監控室的防雷最為重要，應從直擊雷防護、雷電波侵入、等電位連接和電湧保護多方面進行。 監控室所在建築物應有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網。其防直擊雷措施應符合GB50057－94中有關直擊雷保護的劃定。 進入監控室的各種金屬管線應接到防感應雷的接地裝置上。排擊電纜線直接引入時，在入戶處應加裝避雷器，並將線纜金屬外護層及自承鋼索接到接地裝置上。 監控室內應設置一等電位連接母線（或金屬板），該等電位連接母線應與建築物防雷接地、PE線、設備保護地、防靜電地等連接到一起防止危險的電位差。各種電湧保護器（避雷器）的接地線應以最直和最短的間隔與等電位連接母排進行電氣連接。因為有80％雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設備安全，一般電源上應設置三級避雷保護。在視頻傳輸線、信號控制線，入侵報警信號線進入前端設備之前或進入中央控制臺前應加裝相應的避雷保護器。 在球型攝像機電源、視頻、雲臺控制線路前安裝壹套攝像機多功能電湧保護器，用於球型攝像機的防雷保護。 在固定攝像機電源、視頻線路前安裝壹套攝像機多功能電湧保護器，用於固定攝像機的防雷保護。 在中間放大器輸入真個信號線上安裝壹套同軸通信信號電湧保護器，在中間放大器輸入真個信號線上安裝壹套信號及通信電湧保護器用於中間放大器的保護。 在監控中央16口視頻分配器前線路前安裝壹套同軸信號電湧保護器，用於矩陣線路的防雷保護。 在監控中央16口硬盤刻錄機視頻線路前安裝壹套同軸信號電湧保護器，用於硬盤刻錄機視頻線路的防雷保護。 在監控幕牆信號線路前安裝壹套同軸信號電湧保護器，用於監督器視頻線路的防雷保護。 良好的接地是防雷中至關重要的一環。接地電阻值越小過電壓值越低。監控中央采用專用接地裝置時，其接地電阻不得大於4Ω。采用綜合接地網時，其接地電阻不得大於1Ω。 設計使用**系列非金屬接地模塊制作地網。地網布置依據地形進行設計。水平接地體使用40×4mm鍍鋅扁鋼，埋深0.6米；垂直接地體使用XS-I圓柱型非金屬接地模塊，孔深2.5米，地網總長度8米。地網引出地網測試極到地面上，以便以後檢測地網情況。 四、結束語 雷電對安全監控系統的損害途徑是多方面的。本文主要對安全監控系統遭受雷擊損害的主要大原因，以及可能的侵入途徑作了初步的分析，同時對安全監控系統的防雷保護技術進行了相應的先容。需要說明的是，防雷保護是一個比較復雜的題目，對安全監控系統的防雷保護設計不僅取決於防雷裝置的機能，更重要的是在監控系統的設計施工之前，就要考慮到監控系統所處的地輿環境，設計合適的線纜布放方式、屏蔽及接地方式。 總之，防雷保護設計應綜合考慮，纔能獲得良好的效果。